Nel 1954 si decise la demolizione della ottocentesca stazione ferroviaria, progettata da Breglia, come previsto dal P.R.G. del '39, per realizzarne una nuova in posizione più arretrata rispetto alla piazza. Fu pertanto bandito un concorso nazionale vinto ex-aequo da tre gruppi di progettisti. L'Ente delle ferrovie dello Stato ed il Comune di Napoli affidarono alla commissione giudicatrice il compito di operare una fusione di tre elaborati selezionati. Quindi la copertura dell'atrio a nervature incrociate formanti un alto cassettonato posato su pilastri a croce rastremati fu ricavata dal disegno di Nervi; la sistemazione urbanistica della piazza derivò dal progetto Cocchia-Zevi; mentre la realizzazione della pensilina bassa e continua, autonoma rispetto al corpo del fabbricato, fu tratta da quello di Battaglini. A completamento del complesso fu eretta una torre di ben sedici piani per gli uffici compartimentali. La stazione, con pianta a tre braccia, è posizionata sull'estremo di un lato, onde consentire la libera visuale del Vesuvio resa possibile dal nuovo assetto della piazza. In definitiva l'opera «resta tuttavia di notevole interesse specie per la sintesi fra lo strutturismo di Nervi ed il manierismo wrightiano» (De Fusco, 1994).